紫外无线通信系统关键光器件选型方案研究

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摘要:紫外无线通信是一种紫外无线通信;日盲紫外光;紫外光选取紫外光紫外光灯、紫外激光器和紫外发光二级管(紫外LED)。

2.1 紫外光灯

    普通充气汞灯利用汞蒸气放电产生紫外辐射,根据汞蒸气的气压高低,将充气汞灯分为低压充气汞灯和高压充气汞灯。低压充气汞灯的光如易碎、寿命较短、高压驱动、难以实现高速率时OOK直接调制、会产生附加谱线、波长254nm时转换效率太低。

    气体紫外灯的特点可总结为:价格相对便宜、发射功率大、激发电压高、不易高速驱动、体积大且易碎、寿命短。适用于小型基站式的紫外无线通信构架。

2.2 紫外激光器

    紫外激光器具有坚固耐用的显著优点,但由于激光的方向性好,激光的平窗镜面型、球形镜面型和椭球镜型。平窗镜面型散射性好,球形镜面型汇聚性好,椭球镜型散射介于二者之间。为了有效利用LED的汇聚性,提高光接收端接收信号的波长范围;发射端紫外光干涉紫外滤光片和吸收紫外滤光片。干涉紫外滤光片利用多层介质膜中光的干涉作用,得到信号光的高透过和背景光的高截止。吸收紫外滤光片由一系列具有特殊吸收光谱特性的无机盐、有机染料和有色玻璃结合透紫外基底构成,它对信号光波段几乎全透过,而对背景光的某个波段强吸收。通过对两种滤光片的性能对比分析,干涉紫外滤光片信号透过率较高,但背景透过率远大于吸收滤光片,因此只能符合短距离通信要求;而吸收紫外滤光片则符合较长距离的通信要求,可以达到真正日盲条件,满足大气光散射通信全天候工作的需求。

    以色列OFIL公司生产的日盲紫外滤光片SB—AF在日盲频段透过率良好,SB—AF在256 nm左右的透光性能*强,而带外滤光性能非常好,这可减少其它光源的干扰,提高接收信噪比,满足方案要求。

4 结束语

    本文介绍了日盲紫外光无线通信的基本原理及紫外光无线通信系统结构,然后在分析紫外光灯、紫外激光器以及紫外LED的特性的基础上,完成了接收端日盲紫外光源的选型,接收端光器件包含紫外探测器和滤光片,结合紫外通信系统的需求,通过分析对比,完成了接收端光器件的选型。日盲紫外光器件的选型为紫外无线通信系统整体实现提供了依据。

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